[发明专利]一种腈纶－蛋白质－铜盐复合抗静电纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明属复合纤维制备领域，特别是涉及一种腈纶-蛋白质-铜盐复合抗静电纤维的制造方法。

背景技术

腈纶是一种合成纤维，有优良的保暖性、优异的染色性及无蛀蚀和霉变性，其染色后可得到比羊毛更鲜艳的色彩，腈纶被广泛的用于制造仿毛制品，因此腈纶又被称作人造羊毛。

但腈纶中的聚丙烯腈(PAN)大分子含有大量的疏水性基团，使得腈纶具有强疏水性和极差的吸湿性，极易发生静电现象。在加工过程中，带有静电的纤维会缠绕或堵塞机件；织造时易出现经纱开口不清，织物折叠不齐等现象，影响生产的顺利进行。腈纶纺织品在使用过程中，静电荷积聚易引起灰尘附着，服装纠缠肢体，产生粘附不适感；并可引起血液pH值升高等生理变化；这些都极大地降低了腈纶纺织品的服用性能。此外，由静电所产生的较高电位可能会对人体产生电击，还可能击穿电子元件导致电子元件损坏；静电放电产生的电磁辐射会对各种电子设备，信息系统造成电磁干扰。为消除纤维及其制品的静电，为了促进腈纶生产迅速发展，满足人们日益增长的对于高品质纤维和面料的需求，人们开始寻求对腈纶进行改性的方法，增强其吸湿性和抗静电性，改善其在生产和使用中的缺陷，尽量使其犹如天然羊毛般具备良好的舒适性和吸湿性并能杜绝静电现象。

普通腈纶在标准状态下的体积比电阻为10¹³Ω·cm。一般认为，纤维的体积比电阻小于10¹⁰Ω·cm即可达到抗静电效果。通过改性可以将腈纶的体积比电阻降至10⁸-10¹⁰Ω·cm以下，这种纤维称为抗静电腈纶；甚至可以将腈纶的体积比电阻降至10¹⁵Ω·cm以下，这种纤维称为导电腈纶。纤维抗静电技术关键在于使纤维在基本保持其原有优良性能的性同时具备较低的电阻率、优良持久的抗静电性能。

将抗静电剂与腈纶原液共混已是当前腈纶抗静电改性的一种重要技术和手段。共混法改性的腈纶抗静电效果好，而且具备良好的耐久性。目前常用来共混的抗静电剂有炭黑以及SnO₂、Sb₂O₃、TiO₂等金属氧化物粉末，还有金属氧化物复合导电粉末，如SnO₂-Sb₂O₃包覆云母基复合导电粉末、TiO₂包覆SnO₂-Sb₂O₃复合导电粉末等。这些抗静电剂的缺点在于不溶于PAN的溶剂，因此为改善与基体的相容性，对抗静电剂的颗粒细度要求高，通常要求超细粉末甚至纳米级粉末，这无疑增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种腈纶-蛋白质-铜盐复合抗静电纤维的制造方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足纺织领域发展的需要。该复合纤维主要成份是合成聚合物聚丙烯腈、天然高分子蛋白质和无机小分子铜盐，在形成纤维过程中，蛋白质和铜盐形成配合物，随着聚丙烯腈的成纤，蛋白质-铜盐配合物固化在聚丙烯腈纤维中。将蛋白质和铜盐溶解在聚丙烯腈的溶剂中形成配合物，再将聚丙烯腈加入形成复合制成纺丝浆液，经由喷丝头喷丝成纤、牵伸，热拉伸、卷曲、定型、上油、干燥等一系列加工工艺得到该复合纤维。

本发明的腈纶-蛋白质-铜盐复合抗静电纤维的制造方法，包括如下步骤：(1)将天然高分子蛋白质和无机小分子铜盐溶解在聚丙烯腈的溶剂中形成络合物，再将聚丙烯腈加入制得纺丝浆液，静置，脱泡，其中铜盐与蛋白质的重量比为1∶1～10，蛋白质-铜盐络合物与聚丙烯腈的混合重量比为1∶6～20，聚丙烯腈在纺丝浆液中的质量含量为8％～15％；

(2)纺丝浆液通过纺丝从喷丝孔出来凝固成初生纤维，然后牵伸，热拉伸，卷曲，定型，上油，干燥，获得成品。

所述天然高分子蛋白质选自植物蛋白质或动物蛋白质，植物蛋白质为大豆、花生或玉米蛋白，动物蛋白质为酪朊、丝朊、骨交朊或明胶。

所述无机小分子铜盐是碘化亚铜、溴化亚铜或氯化亚铜中的一种或几种。

所述聚丙烯腈为丙烯腈均聚物或共聚物，是粘均分子量为50000～170000的常规分子量聚丙烯腈或粘均分子量为500000～2000000的超高分子量聚丙烯腈。

所述聚丙烯腈的溶剂选自无机盐水溶液，是硫氰酸钠、硫氰酸钾或氯化锌水溶液，硫氰酸钠、硫氰酸钾水溶液的重量浓度为50％～60％，氯化锌水溶液的重量浓度为60％～75％。

所述步骤(2)中的纺丝是经湿法纺丝、干-湿法纺丝或凝胶纺丝工艺完成。